9种废旧饮料瓶回收方法及缺陷
- 技术文章2014/12/26 12:25:55
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1、用添加含有磷、钴和/或锰的聚酯稳定剂的水溶液或悬浮液来熔化磨碎的聚酯废料，以防止在制造新瓶期间黄化。此方法允许影响聚合度，该聚合度对于随后仅借助于进一步的复杂工艺步骤的重复利用是必要的。
2、将废聚酯（scrappolyester)薄片和新聚酯（virginpolyester)—起在挤出机中熔化并成型为一次性制品。此方法不适于制造制品如饮料瓶，例如，因为杂质没有充分地除去，并且产物的粘度过低。
3、在催化剂存在下，借助于乙二醇，*分解磨碎的聚对苯二曱酸乙二酯瓶，以下称为"醇解(glycolysis)"。所得单体BHET必须借助于结晶在其再用于重新缩聚之前以昂贵的方法来清洁。除了通常的聚酯体系之外，此方法需要许多复杂的工艺步骤和装置。
4、用于回收废聚酯的方法，废聚酯在生产聚酯模塑体期间直接以未混合的形式出现。因此，此废聚酯不含有通常在已经使用的模塑体中的杂质，其中此类杂质来自于未适当处理的食物残余、标签或内含物如旧油、油漆残余等。因此可将废聚酯直接添加至zui终的缩聚反应器的zui终部分（"后缩聚器（finisher)"),并在那里与新聚酯混合。在此方法中，特别地省去了废聚酯的醇解以避免醚化合物如二甘醇的形成。对废聚酯粘度的其它调节也是不必要的，这是因为生产废品正常地总是恒量。该方法不适于具有不确定杂质的用过的饮料瓶和其他类型的废聚酯的回收。
5、为了回收具有适于食品使用的质量的聚酯，有的技术在挤出机中熔化磨碎的废聚酯，以及或者将此熔化物与新聚酯熔化物混合并将此混合物造粒，或者首先将各类聚酯分别造粒，然后将两类粒料混合。然后将在每种情况下获得的粒料在固态缩聚（SSP)步骤中缩聚至所期望的更高的聚合度。为了防止在SSP期间粒料粘附，在造粒机和SSP之间需要结晶步骤，由此根据本领域现状，此结晶步骤正常地要求加热粒料至结晶温度，然后将其冷却，当需要时将其再次加热至SSP温度。该方法进一步需要预先复杂的洗涤步骤以从磨碎的废聚酯中除去杂质。
6、用于回收PET废泮牛，特别是磨碎的PET瓶的方法。将这些仔细洗涤，在挤出机中熔化，在借助于应用真空气的方法中脱气，然后进入塑料造粒机中进行造粒，在数小时内借助于热风结晶，然后在真空下以固态后缩合。借助于应用数次真空将杂质除去。通过将乙二醇添加至脱气挤出机中能够随意地影响I.V，由此基于在挤出机出口处的粘度测量调节乙二醇的量。此外，在挤出步骤之前或期间或在回收工艺末时在新的PET材料中混合的可能性。考虑到设备和能量，该方法非常昂贵，这是因为脱气挤出机是昂贵的并且难以控制，用热风的结晶时间需要大的设备和大量热能，并且在产生真空期间数次应用真空（在挤出机中和在固态后缩合期间）需要大量能量和用于扩散掉杂质的停留时间。
固态缩聚（SSP)导致在PET(聚对苯二曱酸亚乙酯）中的乙醛含量从约"-100ppm降低至〈lppm的值。同时，平均粘度增大至这样的程度以致达到对于相应的应用领域所需要的强度，根据在食品包装的情况下的需要降低乙醛含量，并且流出的低聚体含量降至zui小。此外，重要的是作为乙烯基酯结合的乙醛，也称为储存乙醛，分解至这样的点：在使用拉伸吹塑和注拉伸吹塑形成方法将聚酯粒料加工成包装，特别是聚酯瓶中，在聚酯中仅zui小量的乙醛再次形成。特别地，当将矿泉水装入聚酯瓶中时，聚对苯二甲酸乙二酯瓶壁应含有低于2ppm的乙醛，或优选甚至低于lppm的乙醛。
在SSP期间，实现以固态的聚酯的链延长以使在熔化物中更强烈地出现的次级反应zui小化，和以除去有害的次级产物。需要更强度和空间稳定性的产品如瓶或轮胎帘线可用此链延长制造，链延长表现为I.V.的增大，然而，因为聚酯为半结晶热塑性塑料，所以依赖于类型，它们具有更大或更小的无定形部分。这个事实在进行SSP中引起问题，这是因为在SSP需要的温度下，无定形部分导致粘附，粘附甚至能够使生产设备停止。
为提高碎片质量可以在SSP前或期间用潮湿的惰性气体来起作用，*在结晶前可预先用热水或在高达200°C的温度下直接用水蒸气强烈地处理碎片。然而，在此情况下，作为在PET中的水解结果，即使在〉190。C的正常温度下，很可能显著地不希望地降低I.V.；另一方法是用纯化的未干燥氮气来处理来自第二结晶阶段中在逆流中的SSP中的要结晶的碎片。此处描述的用于降低乙醛含量的效果更确切地评价为次要的。
除了SSP,通过用氮气或用干燥空气处理来从聚对苯二曱酸乙二酯中除去醛的方法也是已知的。为保持在材料中需要的低乙醛含量，使用高达约230。C的温度，反之，在170和200。C之间的较低温度下，在粒料中保持不满意的高乙醛含量。如果使用空气，在此高温下预期聚酯的显著的热氧化分解。如果使用氮气，招致用于气体和用于昂贵纯化的额外成本。这些粒料的那些处理是中空体的主要制造者。经常地，利用使用注塑方法的预成型机来制造预制品，在进一步的阶段中，使用吹塑法从该预制品依次生产聚酯瓶。其他模塑也可以用于聚酯造粒，如在用于生产薄膜和箔的机器中。
7、线材造粒方法为已引入用于塑料造粒的市场中的方法。此方法的特征在于，在连续操作中，将相对长的塑料线材挤压通过多孔板，然后通过水浴，将其通过空气短程运输后自由悬挂。因为与粒料相比塑料线材的低表面积，任何水吸收可保持在窄界限内。将冷却的线材干燥并送至造粒机。在此方法中，以固态中进行造粒。此后，再次正常地进行干燥。如果使用此造粒方法，存在在线材中的显著的隔离温度的升高的非常大的可能性，因而在聚合物中的分解现象和从碎片至碎片的结晶不均匀度增加。用此技术，从外向内发生碎片中的冷却。
8、现今对于缩聚后聚合物熔化物造粒的进一步可能性为水下造粒，其中将熔化物从造粒机的喷嘴或多孔板形成后立即在随后的水室中用切割板切割。该切割粒料仍是可塑的，并且当在冷水中淬火时，伴随着从外至内再次发生的冷却通过表面张力变形；它们呈现圆形或透镜形。将冷却的粒料和水流经过水分离器以分离粒料，然后将该粒料干燥，此方式制的碎片具有低于10%的结晶均匀度。
9、用于造粒和进一步将PET加工为小球的方法，在26(TC和280。C之间的温度下，将具有粘度为0.08至0.15的低聚体混合物通过喷嘴挤压，用惰性气体气氛形成通过冷却区域落入水浴或落在传送带上的液滴，以将液滴凝固为无定形小球。此方法也生产具有高比例无定形结构的小球。
综上所述，使用部分废聚酯的已知方法的上述缺点在于这样的事实：它们或者简单，但是没有实现用于食品包装所需的产品质量，或者它们是复杂的工艺步骤，主要缺点在于以下事实：如果需要纯化的话，需要昂贵氮气作为处理气。因为为了加热碎片，需要在高于脱醛期间实际需要的造粒温度的温度下供给处理气，以将热从气体传送至碎片。在此情况下，如果使用空气作为处理气，则高温将引起氧化损害，导致过高的乙醛含量或过度的乙醛重整（即，随后的乙搭形成）。
张家港市普瑞塑胶机械(www.zjgpurui.com)生产的pet瓶片造粒生产线，该机组无需复杂的预结晶干燥系统，可实现理想的PET特性粘度控制，IV下降非常小，在加入适当助剂条件下可以在线实现化学增粘。
张家港普瑞（PURUI）公司主要产品有：同向平行双螺杆造粒机生产线，异向平行双螺杆挤出造粒生产线，锥形双螺杆造粒机生产线、TSJ系列双阶造粒机（亦称子母机）即：双螺杆+单螺杆、SJ系列单螺杆双阶造粒机生产线、SJ系列单阶双螺杆强制喂料造粒生产线、SJ系列单螺杆挤出造粒机、全自动塑料造粒机组（三机一体：粉碎、挤出、造粒），PET瓶片造粒生产线等。同时公司还生产塑料挤出机、塑料辅机，可为塑料管材设备、板材设备、型材设备生产厂家提供塑料挤出机。